Reaproveitamento de Energia Mecânica em Elétrica (Reuse of Mechanic Energy into Electrical Energy)...

REAPROVEITAMENTO DE ENERGIA MECÂNICA

EM ELÉTRICA: PROJETO “GREEN

FITNESS”

REAPROVEITAMENTO DE ENERGIA MECÂNICA EM ELÉTRICA: PROJETO “GREEN FITNESS”

INTRODUÇÃO É comprovado nos dias atuais a total dependência de geração de energia das grandes usinas hidrelétricas e também é sabido

que com o aumento das estiagens, o Brasil precisa reduzir a dependência destas usinas em todo o país. O implemento deste projeto não somente se enquadra como um meio de

economia de energia como também possível microgerador de energia elétrica apoiado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) conforme resolução normativa 482/2012, contribuindo assim para o uso racional de energia elétrica,

através da energia renovável provinda do reaproveitamento da energia mecânica em elétrica.Para tanto apresentamos o

projeto “green fitness” :

Ref. Pág. 7


INVERSORBATERIA

CIRCUITO DE CHAVEAMENTO REDE / SISTEMA

GERADORCONTROLE

MICROPROCESSADO

Ref. Pág. 61


VIABILIDADE FINANCEIRANossa estratégia de comercialização

depende da conscientização da população sobre a sustentabilidade e sobre a conscientização das pessoas

para a prática de esportes.

Ref. Pág. 23


Segundo jornal “O Globo” 21,6% da população com 18 anos ou mais é hipertensa,

sendo que 40% dos casos de insuficiência cardíaca e 80%

dos AVC’s resultam da doença, sendo que o

número de obesos cresce a cada ano que passa,

conforme nos ilustra este gráfico do ministério da

saúde. 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 201239%

40%

41%

42%

43%

44%

45%

46%

47%

48%

49%

Número de Obesos no Brasil

Número de Obesos no Brasil

VIABILIDADE FINANCEIRA

Ref. Pág. 24


Este projeto está inserido numa área de grande preocupação atualmente, o uso de energia renovável. Neste sentido, foi averiguado a

implementação e adequação de forma simples e de maneira eficaz o reaproveitamento da energia

mecânica (esforço físico) despendida nas academias, como o caso das bicicletas

ergométricas, através de um sistema de geração de energia e monitoração da mesma. Em função

da versatilidade do projeto, o foco principal é aplicação para academias que desejam inserir no contexto ambiental de energia renovável. Como

no mercado não existem produtos para tal finalidade, surgiu então a idéia de desenvolver um produto que atendesse todas essas necessidades,

em que despendemos aproximadamente R$ 1000,00 para a implementação do mesmo.

VIABILIDADE FINANCEIRA

VALOR TOTAL:

R$868,32

Correia frisada 1 80.00R$

Alternador 1 200.00R$

Bicicleta ergométrica 1 50.00R$

Módulo de programação PIC 1 117.39R$

Cabo de comunicação USB 1 10.00R$

Shunt 1 50.00R$

Conector USB 1 R$ 2.30

Bateria 1 150.00R$

Lâmpada fluorescente. 1 20.00R$

Inversor 450W 1 84.00R$

Cristal 32768 KHz 1 6.69R$

Cristal 20MHz 1 3.99R$

Capacitor 1uF 1 0.30R$

Capacitor 100nF 2 0.60R$



Resistor 1KΩ 8 0.80R$

Resistor 10kΩ 6 0.60R$

Resistor 15kΩ 1 0.10R$

Resistor 3,3K Ω 3 0.30R$

Resistor 2,2kΩ 3 0.30R$

Resistor 22Ω 1 0.10R$

Bateria 3V 1 0.70R$

Pic 18F4550 1 20.00R$

Suporte Cartão SD 1 10.40R$

Cartão SD 2G 1 15.00R$

Adaptador Micro SD 1 11.00R$

Botão Reset 2 0.10R$

BC338C 1 1.00R$

Diodo 1N4007 1 R$ 0.12

Led luminoso 2 0.20R$

LM7805 1 8.00R$

LP2950C 1 R$ 16.50

DS 1307 1 R$ 18.75

Trimpot 10K 1 0.35R$

Relé 12V 2 contatos NA/NF 1 R$ 5.75

Membrana de Teclas 4x3 1 10.90R$

LCD 16X2 1 14.90R$

Total 868.32R$ Ref. Pág. 26


O GERADOR (ALTERNADOR)É a central elétrica do nosso sistema. Acionado através de um acoplamento

à bicicleta através de uma correia, o alternador transforma a energia mecânica (giro) em energia elétrica necessária para carregar a bateria e alimentar o inversor para o acionamento das lâmpadas fluorescentes.

O GERADOR (ALTERNADOR)

Ref. Pág. 29


O projeto “green fitness” utiliza um sistema de conversão de energia, juntamente com um sistema de aquisição de dados, integrados de maneira a reutilizar a energia para benefício

próprio, não somente da academia, por exemplo, mas também contribuindo com o meio ambiente otimizando assim de forma

consciente o uso da energia elétrica, proporcionando uma geração completamente descentralizada, distribuída, contribuindo para redução dos custos de geração de energia, transmissão e de

distribuição. Para chegar a resultados esperados e realizar cálculos de medição da energia gerada, optamos por utilizar o

microcontrolador PIC 18F4550.

CONTROLE

Ref. Pág. 07


CONTROLE (MICROPROCESSADOR)O microcontrolador PIC18F4550 nos

proporciona a tecnologia de redução de consumo de potência (Nano Watt Thecnology máx. 1Watt), duas entradas analógicas para aquisição dos sinais de corrente e tensão,

uma linha de comunicação I2C para efetuar a transferência dos dados do circuito para um

cartão SD, saída comum com um canal paralelo de dados para o display de LCD e

utilização de uma das saídas do microcontrolador para o gerenciamento

Rede / Sistema através de relé. Para o cálculo da potência e todas as outras grandezas que

estão envolvidas neste contexto, foi desenvolvido um programa através do

compilador MikroC PRO viabilizando assim o projeto “Green Fitness”

Ref. Pág. 57


I/O

Comunicação 4 bits

I/O

I/O

Conversão A/D

Conversão A/D

Divisor de tensão

Sensor de corrente (SHUNT)

Matriz de teclas (12 dígitos)

MicrocontroladorPIC 18F4550

Cartão de memória (SD)

Display LCD

Relé

CONTROLE (MICROPROCESSADOR)

Ref. Pág. 63


ARMAZENAMENTODado ao foco de nosso projeto, voltado para academias, nos deparamos com a necessidade de armazenamento dos dados

obtidos por cada usuário participante do projeto “Green Fitness”, de maneira à incentivá-lo e habituá-lo a ser parte do projeto de energia sustentável, portanto optamos por utilizar

um cartão de memória SD.O microcontrolador PIC 18F4550 DIP utiliza-se de um barramento I2C para

transmissão da informação para o cartão SD (Pino 33 - RB0 -Serial Data &

Pino 34 -RB1 - Serial Clock)assim como a saída serial RX/DT (Pino 26 -

RC7).Ref. Pág. 72


ARMAZENAMENTOA escolha pelo SD Card como meio de armazenar informações se deu pelo fato de conter pequenas dimensões, pois mede apenas 24mm x

32mm x 2,1mm, tendo aproximadamente o tamanho de um selo. O SD Card foi originalmente produzido pela Matsushita (Panasonic), SanDisk

e Toshiba no ano de 2001, sendo este uma evolução da tecnologia MMC (Multi Media Card). O SD Card possui este nome pois refere-se a Secure Digital, pois ele contém a capacidade de criptografia e gestão

de direitos autorais.O projeto GREEN FITNESS utiliza-se de um cartão SDcom capacidade de

2GB e sistema de arquivo FAT 16 cujos dados são armazenados como arquivos extensão.CSV, o que possibilita trabalhar estes dados em uma

planilha de cálculo com uma infinidade de recursos à disposição.Ref. Pág. 73


INVERSORA obtenção de uma tensão alternada a partir de uma fonte de

corrente contínua ou mesmo de uma fonte de corrente alternada de frequência diferente é muitas vezes necessária para o

acionamento de diversas cargas ou alimentação de sistemas. Os conversores que realizam a transformação contínua para

alternada são chamados inversores. O inversor escolhido para o projeto devido ao custo benefício foi o fabricado pela Shen Zhen

Meind Technology de 450W, equipado com tecnologia PWM (Pulse Width Modulation). Como o equipamento é produzido em

larga escala para utilização em veículos, o preço torna-se mais acessível.

Ref. Pág. 74


INVERSOR

Ref. Pág. 98


CONCLUSÃO O aproveitamento da energia mecânica em elétrica,

desenvolvido de maneira gerenciada por um microcontrolador e usando o inversor de corrente contínua para corrente alternada, com o propósito de alimentar o circuito de alimentação de uma

academia é viável e vem a preencher e incentivar o grande espaço para projetos de sustentabilidade nos dias atuais.

Com uma média de geração de energia ‘limpa’ de 250 watts por hora, com total autonomia e proporcionando a independência da energia provinda da rede elétrica, podemos através deste projeto comprovar a viabilidade e a acessibilidade do mesmo,

tornando assim uma opção altruista em vista ao quadro energético global, como um sistema microgerador e fonte

alternativa de energia.Ref. Pág. 109


CONCLUSÃO

Ref. Pág. 142

20:47 20:49 20:56 20:570

50

100

150

200

250

300

Potência

potência

The fear of the LORD is the beginning of knowledge, Proverbs 1:7 Thank you JESUS !

PENSE NO:

- ECOSISTEMA;- MEIO AMBIENTE;

- ECOLOGIA;- SUSTENTABILIDADE;

- SAÚDE;

E USE :

THANK YOU

The fear of the LORD is the beginning of knowledge, Proverbs 1:7 Thank you JESUS !

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